Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng lan trong cơ quan xí nghiệp

Trung tâm phát triển

VNU-HCM

CNTT - đhqg Tp Hồ chí minh

Trung tâm Đào tạo công nghệ cao bách khoa
ht tp :/ / ww w. vn u i t.e d u . vn

I T
C IT D

Họ và tên học viên :
1. Lê hữu hảo
2. Phạm thị ngọc hoàn
3. Nguyễn thị thanh tâm
lớp k3b7

Đồ án
Khảo sát và thiết kế xây
dựng mạng lan trong
cơ quan xí nghiệp

đồ án kỹ thuật viên tin học
Chuyên ngành : CNMT

Giáo viên hớng dẫn :

Nguyễn Hải Hà

hµ néi – 6/2005


Lời mở đầu

Từ khi chiếc máy tính đầu tiên ra đời cho đến nay máy tính vẫn khẳng
định vai trò lớn của nó trong sự phát triển kinh tế_ xã hội.
Công nghệ thông tin ngày nay đã phát triển vợt bậc, tin học đợc ứng dụng
rộng rãi trong tất cả các ngành, các lĩnh vực của đời sống, đặc biệt là trong lĩnh
vực quản lý. Đề án 112 Cải cách hành chính về thực hiện chính phủ điện tử của
Thủ tớng Chính phủ đã mang lại lợi ích to lớn thiết thực cho công việc quản lý
của các ngành các cấp. Mạng LAN đợc sử dụng rộng rãi và phổ biến, các sở, ban
ngành, cơ quan, xí nghiệp đều lắp đặt hệ thống quản trị mạng này. Tạo điều kiện
cho công việc quản lý thuận tiện nhanh chóng , chính xác hơn, hiệu quả công
việc cao hơn.
Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp hệ Kỹ thuật viên chúng tôi trình bày về:
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng Lan trong cơ quan xí nghiệp
Đồ án đợc bố cục làm 2 phần:
Phần 1: Tổng quan về mạng.
Chơng 1 Tổng quan về mạng máy tính , trong chơng này trình bày các
kiến thức cơ bản về mạng, phân loại mạng máy tính theo phạm vi địa lý (LAN,
WAN, GAN, MAN), theo TOPO và theo từng chức năng.
Chơng 2 Mô hình tham chiếu hệ thống mở OSI và bộ quản thúc mô
hình TCP/IP, trong chơng này trình bày các kiến thức cơ bản về mạng chạy trên
bộ giao thức TCP/IP, mô hình OSI.
Chơng 3 Mạng Lan và thiết kế mạng Lan , trong chơng này trình bày
các kiến thức cơ bản về LAN, các phơng pháp điều khiển truy cập trong LAN,
các công nghệ và các chuẩn cáp, các phơng pháp đi cáp.
Phần 2: Thiết kế mạng LAN.
1. Yêu cầu thiết kế.

2. Phân tích thiết kế hệ thống.
3. Cài đặt cấu hình hệ thống.
4. Dự toán chi phí mua vật t, thiết bị.


Mục lục

Lời nói đầu................................................................................................. 2
Các từ viết tắt trong đồ án.......................................................................... 3
Phần 1: Tổng quan về mạng................................................................... 7
Chơng 1: Tổng quan mạng máy tính.................................................... 7
1.1.Khái niệm mạng máy tính........................................................ 8
1.2.Phân loại mạng máy tính.......................................................... 8
1.2.1. Phân loại theo phạm vi địa lý........................................ 8
1.2.2. Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch............................ 9
1.2.2.1. Mạng chuyển mạch kênh...................................... 9
1.2.2.2. Mạng chuyển mạch bản tin.................................. 10
1.2.2.3. Mạng chuyển mạch gói........................................ 10
1.2.3. Phân loại theo TOPO...................................................... 11
1.2.3.1.Mạng hình sao.............................................................. 11
1.2.3.2.Mạng dạng vòng..................................................... 12
1.2.3.3.Mạng dạng tuyến(Bus topolory)............................13
1.2.3.4.Mạng kết hợp................................................................................. 14
1.2.4.Phân loại theo chức năng................................................ 14
1.2.4.1.Mạng theo mô hình Client- Server........................ 14
1.2.4.2.Mạng ngang hàng.................................................. 14
Chơng 2: Mô hình tham chiếu hệ thống mở
OSI và bộ giao thức TCP/IP...................................................... 15
2.1. Mô hình OSI............................................................................. 15
2.1.1. Mục đích, ý nghĩa của OSI............. 15

2.2.2. Các giao thức trong OSI................................................. 17
2.2.3. Chức năng chủ yếu của các ...........................................
tầng của mô hình OSI..................................................... 18
2.2. Bộ giao thức TCP/IP................................................................ 22
2.2.1. Tổng quan về TCP/IP..................................................... 22
2.2.2. So sánh OSI và TCP/IP................................................... 25
2.2.3. Các giao thức cơ bản trong bộ giao thức TCP/IP
2.2.3.1. Giao thức hiệu năng IP......................................... 26
2.2.3.2. Giao thức hiệu năng UDP..................................... 28
2.2.3.3. Giao thức hiệu năng TCP...................................... 29
Chơng 3: Mạng LAN và thiết kế mạng LAN....................................... 32
3.1. Các thiết bị LAN cơ bản........................................................... 32
3.1.1. Các thiết bị chính của LAN........................................... 32


3.1.1.1. Card mạng- NIC.................................................... 32
3.1.1.2. Repeater- Bộ lặp.................................................... 33
3.1.1.3. Hub........................................................................ 33
3.1.1.4. Liên mạng............................................................. 35
3.1.1.5. Cầu nối (bridge).................................................... 35
3.1.1.6. Bộ dẫn đờng (router)............................................. 39
3.1.1.7. Bộ chuyển mạch(switch)...................................... 41
3.1.2. Hệ thống cáp dùng cho LAN......................................... 42
3.1.2.1. Cáp xoắn................................................................ 42
3.1.2.2. Cáp đồng trục........................................................ 42
3.1.2.3. Cáp sợi quang........................................................ 43
3.2. Thiết kế mạng LAN.................................................................. 44
3.2.1. Mô hình phân cấp........................................................... 44
3.2.2. Mô hình an ninh an toàn................................................ 45
3.2.3. Các bớc thiết kế.............................................................. 50

3.2.3.1. Phân tích yêu cầu sử dụng.................................... 50
3.2.3.2. Lựa chọn các thiết bị phần cứng........................... 50
3.2.3.3. Các phần mềm mạng............................................ 50
3.2.3.4. Công cụ quản lý quản trị...................................... 51
3.2.4. Xây dựng mạng LAN quy mô một toà nhà................... 51
3.2.4.1. Các thiết bị cần thiết............................................. 52
3.2.4.2. Phân tích yêu cầu..................................................52
3.2.4.3. Thiết kế hệ thống.................................................. 53
Phần 2: Khảo sát thiết kế mạng............................................................. 53
1. Yêu cầu thiết kế............................................................................... 53
2. Phân tích thiết kế hệ thống.............................................................. 53
2.1. Bản vẽ chi tiết bố trí các thiết bị........................................... 58
2.2. Sơ đồ đấu nối mạng máy tính của Công ty.......................... 58
3. Cài đặt, cấu hình hệ thống............................................................... 58
3.1. Cài đặt các dịch vụ cho server.............................................. 58
3.2. Thiết lập cấu hình TCP/IP cho các máy trạm....................... 58
3.3. Thực hiện kiểm tra hoạt động của mạng.............................. 60
3.3.1. Quá trình kiểm tra dùng mô hình OSI............................ 63
3.3.2. Kiểm tra mạng với lệnh Ping........................................... 63
3.3.3. Kiểm tra các thông số cấu hình TCP/IP.......................... 64
4. Dự toán chi phí mua thiết bị, vật t................................................... 65
Kết luận..................................................................................................... 68
Hớng phát triển........................................................................................ 69
Danh mục tài liệu tham khảo................................................................ 70


Phụ lục ......................................................................................................
1. Phụ lục 1................................................................................. 71
1.1. Phơng pháp bấm đấu RJ- 45........................................ 71
1.2. Phơng pháp lắp đặt Outlet cho các nốt mạng............. 76

2. Phụ lục 2: Hớng dẫn cấu hình dịch vụ ..................................
cấp phát địa chỉ động DHCP................................ 77
2.1. Cài đặt DHCP............................................................... 77
2.2. Cấu hình DHCP........................................................... 80
3. Phụ lục 3: Hớng dẫn cấu hình chia sẻ kết.............................
nối Internet và chia sẻ máy in............................... 84


C¸c tõ tiÕng Anh viÕt t¾t trong ®å ¸n
Tõ viÕt t¾t
CPU
DNS
FTP
GAN
HTTP
ICMP
IGMP
IP
ISO
LAN
MAC
MAN
NIC
NLSP
OS - IS
OSI
OSPF
RIP
SMTP
STP

TCP
TCP/IP
UDP
UTP
WAN
WWW

D¹ng ®Çy ®ñ
Center Processor Unit
Domain Name System
File Transfer Protocol
Global Area Network
Hypertext Transfer Protocol
Internet Control Message Protocol
Internet Group Messages Protocol
Internet Protocol
International Standard Oranization
Local Area Network
Media Access Control
Metropolitan Area Network
Network Information Center
Netware Link Servise Protocol
Open System Interconnection Intermediate System To
Intermediate System
Open Systems Interconnect
Open Shortest Path First
Routing Information Protocol
Simple Mail Transfer Protocol
Shield Twisted Pair
Transmission Control Protocol

Transmission Control Protocol/ Internet Protocol
User Datagram Protocol
Unshield Twisted Pair
Wide Area Network
World Wide Web


Phần 1: Tổng quan về mạng
************************
Chơng 1

Tổng quan về mạng máy tính.
Vào những năm 50 , những hệ thống máy tính đầu tiên ra đời sử dụng các
bóng đèn điện tử nên kích thức rất cồng kềnh tiêu tốn nhiều năng lợng. Việc
nhập dữ liệu máy tính đợc thực hiện thông qua các bìa đục lỗ và kết quả đợc đa
ra máy in, điều này làm mất rất nhiều thời gian và bất tiện cho ngời sử dụng.
Đến những năm 60 cùng với sự phát triển của máy tính và nhu cầu trao đổi
dữ liệu với nhau, một số nhà sản xuất máy tính đã nghiên cứu chế tạo thành công
các thiết bị truy cập từ xa tới các máy tính của họ, và đây chình là những dạng sơ
khai của hệ thống máy tính .
Và cho đến những năm 70, hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 của IBM ra đời cho
phép mở rộng khả năng tính toán của Trung tâm máy tính đến các vùng xa. Vào
năm 1977 công ty Datapoint Corporation đã tung ra thị trờng mạng của mình cho
phép liên kết các máy tính và các thiết bị đầu cuối bằng dây cáp mạng, và đó
chính là hệ điều hành đầu tiên.
1.1. Khái niệm về mạng máy tính :
Nói một cách cơ bản, mạng máy tính là hai hay nhiều máy tính đợc kết
nối với nhau theo một cách nào đó. Khác với các trạm truyền hình gửi thông tin
đi, các mạng máy tính luôn hai chiều, sao cho khi máy tính A gửi thông tin tới
máy tính B thì B có thể trả lời lại A.

Nói một cách khác, một số máy tính đợc kết nối với nhau và có thể trao
đổi thông tin cho nhau gọi là mạng máy tính.
Hình 1-1: Mô hình mạng căn bản.


PC1

PC2

Mạng máy tính ra đời xuất phát từ nhu cầu muốn chia sẻ và dùng chung
dữ liệu. Không có hệ thống mạng thì dữ liệu trên các máy tính độc lập muốn
chia sẻ vời nhau phải thông qua việc in ấn hay sao chép trên đĩa mền, CD Rom
điều này gây nhiều bất tiện cho ngời dùng.
Từ các máy tính riêng rẽ, độc lập với nhau, nếu ta kết nối chúng lại thành mạng
máy tính thì chúng có thêm những u điễm sau:
- Nhiều ngời có thể dùng chung một phần mềm tiện ích.
- Một nhóm ngời cùng thực hiện một đề án nếu nối mạng họ sẽ dùng chung
dữ liệu của đề án, dùng chung tệp tin chính (master file ) của đề án, họ
trao đổi thông tin với nhau dễ dàng.
- Dữ liệu đợc quản lý tập trung nên an toàn hơn , trao đổi giữa những ngời
sử dụng thuận lợi hơn, nhanh chóng hơn.
- Có thể dùng chung các thiết bị ngoại vi hiếm, đắt tiền (máy in, máy vẽ).
- Ngời sử dụng trao đổi với nhau th tín dễ dàng (Email ) và có thể sử dụng
mạng nh là một công cụ để phổ biến tin tức, thông báo về một chính sách
mới, về nội dung buổi họp, về các thông tin kinh tế khác nh giá cả thị trờng, tin rao vặt (muốn bán hoặc muốn mua một cái gì đó ), hoặc sắp xếp
thời khoá biểu của mình chen lẫn với thời khoá biểu của các ngời khác
- Một số ngời sử dụng không cần phải trang bị máy tính đắt tiền (chi phí
thấp mà các chức năng lại mạnh ).
- Mạng máy tính cho phép ngời lập trình ở một trung tâm máy tính này có
thể sử dụng các chơng trình tiện ích của các trung tâm máy tính khác cong

rỗi, sẽ làm tăng hiệu quả kinh tế của hệ thống.
- Rất an toàn cho dữ liệu và phần mềm vì phần mềm mạng sẽ khoá các tệp
(files ) khi có những ngời không đủ quyền truy xuất các tệp tin và th mục
đó.
1.2. Phân loại mạng máy tính :
1.2.1. Phân loại theo phạm vi địa lý:
Mạng máy tính có thể phân bổ trên một vùng lãnh thổ nhất định và có thể
phân bổ trong phạm vi một quốc gia hay quốc tế.
Dựa vào phạm vi phân bổ của mạng ngời ta có thể phân ra các loại mạng nh
sau:
Mạng cục bộ LAN ( Local Area Network ) : là mạng đợc lắp đặt trong
phạm vi hẹp, khoảng cách giữa các nút mạng nhỏ hơn 10 Km. Kết nối


đợc thực hiện thông qua các môi trờng truyền thông tốc độ cao ví dụ
cáp đồng trục thay cáp quang. LAN thờng đợc sử dụng trong nội bộ
cơ quan, xí nghiệp Các LAN có thể đợc kết nối với nhau thành
WAN.
Mạng đô thị MAN ( Metropolitan Area Network) : Là mạng đợc cài
đặt trong phạm vi một đô thị hoặc một trung tâm kinh tế - xã hội có
bán kính khoảng 100 Km trở lại.Các kết nối này đợc thực hiện thông
qua các môi trờng truyền thông tốc độ cao (50- 100 Mbit/s ).
Mạng diện rộng WAN ( Wide Area Network ) : Phạm vi của mạng có
thể vợt qua biên giới quốc gia và thậm chí cả châu lục.Thông thờng
kết nối này đợc thực hiện thông qua mạng viễn thông. Các WAN có
thể đợc kết nối với nhau thành GAN hay tự nó đã là GAN.
Mạng toàn cầu GAN (Global Area Network ) : Là mạng đợc thiết lập
trên phạm vi trải rộng khắp các châu lục trên trái đất.Thông thờng kết
nối thông qua mạng viễn thông và vệ tinh.

Trong các khái niệm trên, WAN
và LAN là hai khái niệm đợc sử
dụng nhiều nhất.
1.2.2. Phân biệt theo phơng pháp chuyển mạch ( truyền dữ liệu )
1.2.2.1. Mạng chuyển mạch kênh ( circuit - switched network )
Trong trong trờng hợp này khi có hai trạm cần trao đổi thông tin với nhau thì
giữa chúng sẽ đợc thiết lập một kênh (circuit) cố định và duy trì cho đến khi một
trong hai bên ngắt liên lạc. Các dữ liệu chỉ đợc truyền theo con đờng cố định
( hình 1).

A

S3
S4
S2
S1

B

S5
S6
Data1
Data3
Data2

Hình 1-2. Mạng chuyển mạch kênh

Mạng chuyển mạch kênh có tốc độ truyền cao và an toàn nhng hiệu xuất xử
dụng đờng truyền thấp vì có lúc kênh bị bỏ không do cả hai bên đều hết thông tin
cần truyền trong khi các trạm khác không đợc phép sử dụng kênh truyền này và
phải tiêu tốn thời gian thiết lập con đờng (kênh) cố định giữa 2 trạm.
Mạng điện thoại là ví dụ điển hình của mạng chuyển mạch kênh.
1.2.2.2 Mạng chuyển mạch bản tin ( Message switched network)
Thông tin cần truyền đợc cấu trúc theo một phân dạng đặc biệt gọi là bản tin.
Trên bản tin có ghi địa chỉ nơi nhận, các nút mạng căn cứ vào địa chỉ nơi nhận để
chuyển bản tin tới đích . Tuỳ thuộc vào điều khiện về mạng, các thông tin khác
nhau có thể đợc gửi đi theo các con đờng khác nhau
Ưu điểm :
Hiệu xuất sử dụng đờng truyền cao vì không bị chiếm dụng độc quyền mà
đợc phân chia giữa các trạm.
Mỗi nút mạng (hay nút chuyển mạch bản tin) có thể lu dữ thông báo cho
đến khi kênh truyền rỗi mới gửi thông báo đi, do đó giảm đợc tình trạng tắc
nghẽn mạng.
Có điều khiển việc truyền tin bằng cách sắp xếp độ u tiên cho các thông
báo.
Có thể tăng hiệu xuất sử dụng giải thông của mạng bằng cách gán địa chỉ
quảng bá để gửi thông báo đồng thời đến nhiều đích.
Nhợc điểm :
Phơng pháp chuyển mạch bản tin là không hạn chế kích thớc của các thông
báo, làm cho phí tổn lu trữ tạm thời cao và ảnh hởng đến thời gian đáp ứng và
chất lợng truyền đi. Mạng chuyển mạch bản tin thích hợp với các dịch vụ thông
tin kiểu th điện tử hơn là với các áp dụng có tính thời gian thực vì tồn tại độ trễ
nhất định do lu trữ và xử lý thông tin điều khiển tại mỗi nút.

1.2.2.3 Mạng chuyển mạch gói
Phơng pháp này mỗi thông báo đợc chia thành nhiều phần nhỏ hơn gọi là
các gói tin (pachet) có khuôn dạng quy định trớc. Mối gói tin cũng chứa các
thông tin điều khiển, trong đó có địa chỉ nguồn (ngời gửi) và đích ( ngời nhận)


của gói tin. Các gói tin về một thông báo nào đó có thể đợc gửi đi qua mạng để
đến đích bằng nhiều con đờng khác nhau. Căn cứ vào số thứ tự các gói tin đợc tái
tạo thành thông tin ban đầu.
Phơng pháp chuyển mach bản tin và phơng pháp chuyển mạch gói là gần
giống nhau. Điểm khác biệt là các gói tin đợc giới hạn kích thớc tối đa sao cho
các nút mạng có thể xử lý toàn bộ thông tin trong bộ nhớ mà không cần phải lu
trữ tạm thời trên đĩa. Nên mạng chuyển mạch gói truyền các gói tin qua mạng
nhanh hơn và hiệu quả hơn so với chuyển mạch bản tin.
1.2.3. Phân loại máy tính theo TOPO:
Topology của mạng là cấu trúc hình học không gian mà thực chất là cách bố
trí phần tử của mạng cũng nh cách nối giữa chúng với nhau. Thông thờng mạng
có ba dạng cấu trúc là: Mạng dạng hình sao (Star topology ), mạng dạng vòng
(Ring Topology ) và mạng dạng tuyến (Linear Bus Topology ). Ngoài ba dạng
cấu hình kể trên còn có một số dạng khác biến tớng từ ba dạng này nh mạng
dạng cây, mạng dạng hình sao - vòng, mạng hình hỗn hợp,
1.2.3.1. Mạng hình sao (Star topology)
Mạng sao bao gồm một bộ kết nối trung tâm và các nút. Các nút này là các
trạm đầu cuối, các máy tính và các thiết bị khác của mạng. Bộ kết nối trung tâm
của mạng điều phối mọi hoạt động trong mạng ( hình 2).
Hình 1-3. Cấu trúc mạng sao

Mạng dạng sao cho phép nối các máy tính vào một bộ tập trung bằng cáp,
giải pháp này cho phép nối trực tiếp máy tính với bộ tập trung không cần thông
qua trục bus, nên tránh đợc các yếu tố gây ngng trệ mạng.

Mô hình kết nối dạng sao này đã trở lên hết sức phổ biến. Với việc sử dụng
các bộ tập trung hoặc chuyển mạch, cấu trúc sao có thể đợc mở rộng bằng cách
tổ chức nhiều mức phân cấp, do đó dễ dàng trong việc quản lý và vận hành.
Ưu điểm :

Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên nếu có một thiết bị nào đó ở
một nút thông tin bị hỏng thì mạng vẫn hoạt động bình thờng.

Cấu trúc mạng đơn giản và các giải thuật toán ổn định.

Mạng có thể dễ dạng mở rộng hoặc thu hẹp.









Dễ dàng kiểm soát nỗi, khắc phục sự cố. Đặc biệt do sử dụng kêt nối điểm
- điểm nên tận dụng đợc tối đa tốc độ của đờng truyền vật lý.
Nhợc điểm :
Khả năng mở rộng của toàn mạng phục thuộc vào khả năng của
trung tâm.
Khi trung tâm có sự cố thì toàn mạng ngừng hoạt động.
Mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ từng thiết bị ở các nút thông tin đến
trung tâm.
Độ dài đờng truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế (trong
vòng 100m với công nghệ hiện tai).

1.2.3.2. Mạng dạng vòng (Ring topology)
Mạng dạng này bố trí theo dạng xoay vòng, đờng dây cáp đợc thiết kế làm
thành một vòng tròn khép kín, tín hiệu chạy quanh theo một vòng nào đó. Các
nút truyền tín hiệu cho nhau mỗi thời điểm chỉ đợc một nút mà thôi. Dữ liệu
truyền đi phải có kèm theo địa chỉ cụ thể của mỗi trạm tiếp nhận.
Ưu điểm:
Mạng dạng vòng có thuận lợi có thể mở rộng ra xa, tổng đờn dây cần thiết
ít hơn so với hai kiểu trên.
Mỗi trạm có thể đạt đợc tốc độ tối đa khi truy nhập.
Hình 1-4. Cấu hình mạng vòng

Nhợc điểm : Đờng dây phải khép kín, nếu bị ngắt ở một nơi nào đó thì toàn
bộ hệ thống cũng bị ngừng.

1.2.3.3. Mạng dạng tuyến (Bus topology)


Thực hiện theo cách bố trí ngang hàng, các máy tính và các thiết bị khác.
Các nút đều đợc nối về với nhau trên một trục đờng dây cáp chính để chuyển tải
tín hiệu. Tất cả các nút đều sử dụng chung đờng dây cáp chính này.
ở hai đầu dây cáp đợc bịt bởi một thiết bị gọi là terminator. Các tín hiệu và
dữ liệu khi truyền đi đều mang theo địa chỉ nơi đến.
terminator
Hình1-5. Cấu trúc mạng hình tuyến

Ưu điểm :

Loại cấu trúc mạng này dùng dây cáp ít nhất.

Lắp đặt đơn giản và giá thành rẻ.

Nhợc điểm :
Sự ùn tắc giao thông khi di chuyển dữ liệu với lu lợng lớn.
Khi có sự cố hỏng hóc ở đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, lỗi trên đờng
dây cũng làm cho toàn bộ hệ thống ngừng hoạt động. Cấu trúc này ngày
nay ít đợc sử dụng.
1.2.3.4. Mạng dạng kết hợp
Là mạng kết hợp dạng sao và tuyến ( star/bus topology) : Cấu hình mạng
dạng này có bộ phận tách tín hiệu (spitter) giữ vai trò thiết bị trung tâm, hệ thống
dây cáp mạng có thể chọn hoặc Ring Topology hoặc Linear Bus Topology. Ưu
điểm của cấu hình này là mạng có thể gồm nhiều nhóm làm việc ở cách xa nhau,
ARCNET là mạng dạng kết hợp Star/Bus Topology. Cấu hình dạng này đa lại sự
uyển chuyển trong việc bố trí đờng dây tơng thích dễ dàng đối với bất kỳ toà nhà
nào.
Kết hợp cấu hình sao và vòng (Star/Ring Topology). Cấu hình dạng kết hợp
Star/Ring Topology, có một thẻ bài liên lạc đợc chuyển vòng quanh một cái bộ
tập trung.
1.2.4. Phân loại theo chức năng:
1.2.4.1. Mạng theo mô hình Client- Server:


Một hay một số máy tính đợc thiết lập để cung cấp các dịch vụ nh file
server, mail server, web server, printer server.Các máy tính đ ợc thiết lập để
cung cấp các dịch vụ đợc gọi là server, còn các máy tính truy cập và sử dụng
dịch vụ thì đợc gọi là Client.
Ưu điểm: do các dữ liệu đợc lu trữ tập trung nên dễ bảo mật, backup và
đồng bộ với nhau. Tài nguyên và dịch vụ đợc tập trung nên dễ chia sẻ và quản lý,
có thể phục vụ cho nhiều ngời dùng.
Nhợc điểm: các server chuyên dụng rất đắt tiền, phải có nhà quản trị cho
hệ thống.
1.2.4.2.Mạng ngang hàng (Peer- to- Peer):

Các máy tính trong mạng có thể hoạt động vừa nh một Client vừa nh một
Server.

Chơng 2

Mô hình tham chiếu hệ thống mở OSI và bộ giao
thức TCP/IP
2.1.Mô hình OSI (Open Systems Interconnect):


ở thời kỳ đầu của công nghệ nối mạng, việc gửi và nhận dữ liệu ngang
qua mạng thờng gây nhầm lẫn do các công ty lớn nh IBM, HoneyWell và Digital
Equipment Corporation tự đề ra tiêu chuẩn riêng cho hoạt động kết nối máy
tính .

Năm 1984 tổ chức tiêu chuẩn
hoá Quốc tế ISO(International
Standard Oranization) chính
thức đa ra mô hình OSI(Open
Systems Interconnect) là tập
hợp các đặc điểm kỹ thuật mô
tả kiến trúc mạng dành cho
việc kết nối các thiết bị không
cùng chủng loại.
Mô hình OSI đợc chia thành 7
tầng, mỗi tầng bao gồm các
hoạt động thiết bị và giao thức
mạng khác nhau.
Application
Presentation

Session
Transport
Network
Data Link
Physical
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
Hình 2-1:Mô hình OSI bảy tầng


2.1.1.Mục đích và ý nghĩa của mô hình OSI:
Mô hình OSI (Open System Interconnection ): là mô hình tơng kết những
hệ thống mở, là mô hình đợc tổ chức ISO đợc đề xuất năm 1977 và công bố năm
1984. Để các máy tính và các thiết bịi mạng có thể truyền thông với nhau phải
có những quy tắc giao tiếp đợc các bên chấp nhận. Mô hình OSI là mộ khuôn
mẫu giúp chúng ta hiểu đợc các chức năng mạng diễn ra tại mỗi lớp.
Trong mô hình OSI có bảy lớp, mỗi lớp mô tả một phần chức năng độc
lập. Sự tách rời của mô hình nay mang lại lợi ích sau:
- Chia hoạt động thông tin mạng thành những phần nhỏ hơn, đơn giản
hơn giúp chúng ta dễ khảo sát và tìm hiểu hơn.
- Chuẩn hoá các thành phần mạng để cho phép phát triển mạng từ
nhiều nhà cung cấp sản phẩm.
- Ngăn chặn đợc tình trạng sự thay đổi của một lớp làm ảnh hởng đến
các lớp khác, nh vậy giúp mỗi lớp có thể phát triển độc lập và nhanh
chóng hơn,

- Mô hình tham chiếu OSI định nghĩa các quy tắc cho các nội dung
sau:
Cách thức các thiết bị giao tiếp và chuyền thông đợc
với nhau.
Các phơng pháp để các thiết bị trên mạng khi nào thì
đựơc truyền dữ liệu, khi nào thì không đợc.
Các phơng pháp để đảm bảo truyền đúng bên nhận.
Cách thức vận tải, truyền, sắp xếp và kết nối với nhau.
Cách thức đảm bảo các thiết bị mạng duy trì tốc độ
truyền dữ liệu thích hợp
Cách biểu diễn một bit thiết bị truyền dẫn.
- Mô hình tham chiếu OSI đợc chia thành 7 lớp với các chức năng
sau:


Application Layer ( lớp ứng dụng ): giao diện giữa ứng
dụng và mạng.
Presentation Layer (lớp trình bày ): thoả thuận khuôn
dạng trao đổi dc liệu.
Session Layer (lớp phiên ): cho phép ngời dùng thiết
lập các kết nối.
Transport Layer (lớp vận chuyển ): đảm bảo truyền
thông giữa hai hệ thống.
Network Layer (lớp mạng ): định hớng dữ liệu truyền
trong môi trờng liên mạng
Data link Layer (lớp liên kết dữ liệu ): xác định truy
xuất đến các thiết bị.
Physical Layer (lớp vật lý ): chuyển đổi dữ liệu thành
các bit và truyền đi.
2.1.2.Các giao thức trong mô hình OSI:

Trong mô hình OSI có hai loại giao thức chính đợc áp dụng : Giao thức
liên kết ( Connection- Oriented )và giao thức không liên kết (Connection Less).
- Giao thức liên kết: Trớc khi truyền dữ liệu hai tầng đồng mức cần
thiết lập một liên kêt logic và các gói tin đợc trao đổi thông qua liên
kêt này, việc có liên kêt logic sẽ nâng cao sự an toàn trong truyền dữ
liệu.
- Giao thức không liên kêt : Trớc khi truyền dữ liệu không thiết lập
liên kêt logic mà mỗi gói tin đợc truyền độc lập với các gói tin trớc
hoặc sau nó.
Nh vậy với giao thức có liên kêt , quá trình truyền thông phải gồm ba giai
đoạn phân biệt:
- Thiết lập liên kêt (logic): Hai thực thể đồng mức ở hai hệ thống thơng lợng với nhau về tập các tham số sẽ sử dụng trong giai đoạn
sau(truyền dữ liệu).
- Truyền dữ liệu: dữ liệu đợc truyền với các cơ chế kiểm soát và quản
lý kèm theo ( nh kiểm soat lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu, cắt/ hợp dữ
liệu ) Để tăng cờng độ tin cậy và hiệu quả của việc truyền dữ
liệu .
- Huỷ bỏ liên kêt (logic): giải phóng tài nguyên hệ thống đã đợc cấp
phát cho liên kêt để dùng cho liên kêt khác.


Đối với giao thức không liên
kêt thì chỉ duy nhất một giai
đoạn truyền dữ liệu mà thôi .
Gói tin của giao thức: Gói tin
(Packet ) đợc hiểu nh là một đơn
vị thông tin dùng trong việc
liên lạc, chuyển giao dữ liệu
trong mạng máy tính .Những
thông điệp (message) trao đổi

giữa các máy tính trong mạng,
đợc tạo thành các gói tin ở các
gói nguồn. Và những gói tin này
khi đích sẽ đợc kết hợp lại
thành các thông điệp ban đầu.
Mỗi gói tin có thể chứa đựng
các yêu cầu phục vụ, các thông
tin điều khiển và dữ liệu.
Data
Data
Data
Data
Data
Data
hdr
hdr
hdr
hdr
hdr
hdr
hdr
hdr
hdr
hdr
hdr
hdr
hdr
hdr
hdr
trl

Data
Data
Data
Data
Data
Data
hdr
hdr
hdr


hdr
hdr
hdr
hdr
hdr
hdr
hdr
hdr
hdr
hdr
hdr
hdr
trl

Application
Application

Presentation
Presentation

Session
Session
Transport
Transport
Network
Network

Data Link

Data Link

Physical

Physical

Hdr: phần đầu gói tin.
Trl: phần kiểm lỗi (tầng liên kết dữ liệu )
Data: phần dữ liệu của gói tin
Hình 2-2:Phơng thức xác lập gói tin trong mô hình OSI


Trên quan điểm mô hình mạng phân tầng , mỗi tầng chỉ thực hiện một
chức năng là nhận dữ liệu từ tầng bên trên để chuyển giao xuống cho tầng bên dới và ngợc lại. Chức năng này thực chất là gắn thêm và gỡ bỏ phần đầu (header)
đối với các gói tin trớc khi chuyển nó đi. Nói cách khác, từng gói tin bao gồm
phần đầu(header) và phần dữ liệu. Khi đi đến một tầng mới gói tin sẽ đợc đóng
thêm một phần đầu đề khác và đợc xem nh là gói tin của tầng mới, công việc
trên tiếp diễn cho tới khi gói tin đợc truyền lên đờng dây mạng để đến bên nhận.
Tại bên nhận các gói tin đợc gỡ bỏ phần đầu trên từng tầng tơng ứng và
đây cũng là nguyên lý của bất cứ mô hình phân tầng nào.
2.1.3. Các chức năng chủ yếu của các tầng trong mô hình OSI:

Tầng ứng dụng (Application Layer):
Là tầng cao nhất của mô hình OSI, nó xác định giao diện giữa các chơng
trình ứng dụng của ngời dùng và mạng. Giải quyết các kỹ thuật mà các chơng
trình ứng dụng dùng để giao tiếp với mạng. Tầng ứng dụng xử lý truy cập mạng
chung, kiểm soát luồng và phục hồi lỗi. Tầng này không cung cấp dịch vụ cho
tầng nào mà nó cung cấp dịch vụ cho các ứng dụng nh: truyền file, gửi nhận
mail, Telnet, HTTP, FTP,SMTP
Tầng trình bầy (Presentation Layer):
Lớp này chịu trách nhiệm thơng lợng và xác lập dạng thức dữ liệu đợc trao
đổi nó đảm bảo thông tin mà lớp ứng dụng của hệ thống đầu cuối gửi đi, lớp ứng
dụng của một hệ thống khác có thể đọc đợc. Lớp trình bày thông dịch giữa nhiều
dạng dữ liệu khác nhau thông qua một dạng chung, đồng thời nó cũng nén và
giải nén dữ liệu . Thứ tự byte, bit bên gửi và bên nhận quy ớc quy tắc gửi nhận
một chuỗi byte và bit từ trái qua phải hay từ phải qua trái nếu hai bên không
thống nhất thì sẽ có sự chuyển đổi thứ tự các byte, bit vào trớc hoặc sau khi
truyền. Lớp trình bày cũng quản lý các cấp độ nén dữ liệu làm giảm số bít cần
truyền.
Trong giao tiếp giữa các ứng dụng thông qua mạng với cùng một dữ liệu có
thể có nhiều cách biểu diễn khác nhau . Thông thờng dạng biểu diễn dùng bởi
ứng dụng nguồn và dạng biểu diễn dùng bởi ứng dụng đích có thể khác nhau do
các ứng dụng đợc chạy trên các hệ thống hoàn toàn khác nhau.


Tầng phiên(Session Layer)
Lớp này có tác dụng thiết lập quản lý và kết thúc các phiên thông tin giữa hai
thiết bị truyền nhận. Nó đặt tên nhất quán cho mọi thành phần muốn đối thoại
với nhau và lập ánh xạ giữa các tên với địa chỉ của chúng. Lớp phiên cung cấp
các dịch vụ cho lớp trình bày, cung cấp sự đồng bộ hoá giữa các tác vụ ngời dùng
bằng cách đặt những điểm kiểm tra vào luồng dữ liệu. Bằng cách này nếu mạng
không hoạt động thì chỉ có dữ liệu truyền sau điểm kiểm tra cuối cùng mới phải

truyền lại. Lớp này cũng thi hành kiểm soát hội thoại giữa các quá trình giao
tiếp, điều chỉnh bên nào truyền, khi nào, trong bao lâu.
Trong trờng hợp mạng là hai chiều luân phiên thì nảy sinh vấn đề hai ngời sử
dụng luân phiên phải lấy lợt để truyền dữ liệu. ở một thời điểm chỉ có một ngời
sử dụng đó quyền đặc biệt đợc gọi các dịch vụ nhất định của tầng phiên. Việc
phân bổ tầng này thông qua việc trao đổi thẻ bài.
Tầng vận chuyển(Transport Layer):
Tầng vận chuyển cung cấp các chức năng cần thiết giữa tầng mạng và các
tầng trên, nó phân đoạn dữ liệu từ hệ thống máy truyền và tái thiết dữ liệu vào
một luồng dữ liệu tại hệ thống máy nhận đảm bảo rằng việc bàn giao các thông
điệp giữa các thiết bị đáng tin cậy. Tầng này thiết lập duy trì và kết thúc các
mạch ảo đảm bảo cung cấp các dịch vụ sau:
- Xếp thứ tự các phân đoạn: Khi một thông điệp lớn đợc tách thành
nhiều phân đoạn nhỏ để bàn giao , tầng vận chuyển sẽ sắp xếp thứ
tự trớc khi giáp nối các phân đoạn thành thông điệp ban đầu.
- Kiếm soát lỗi: Khi có phân đoạn bị thất bại , sai hoạc trùng lặp, tầng
vận chuyển sẽ yêu cầu truyền lại.
- Kiểm soát luồng : Tầng vận chuyển dùng các tín hiệu báo nhận để
xác nhận. Bên gửi sẽ không truyền đi phân đoạn dữ liệu kế tiếp nếu
bên nhận cha gửi tín hiệu xác nhận rằng đã nhận đợc phân đoạn dữ
liệu trớc đó đầy đủ.
Tầng vận chuyển là tầng cuối cùng chịu trách nhiệm về mức độ an toàn trong
dữ liệu nên giao thức tầng vận chuyển phụ thuộc rất nhiều vào bản chất của tầng
mạng.

Tầng mạng (Network Layer):
Chịu trách nhiệm lập địa chỉ các thông điệp, diễn dịch địa chỉ và tên logic
thành địa chỉ vật lý đồng thời nó cũng chịu trách nhiệm gửi packet từ mạng
nguồn đến mạng đích. Tầng này quyết định hớng đi từ máy nguồn đến máy
đích Nó cũng quản lý lu lợng trên mạng chẳng hạn nh chuyển đổi gói, định

tuyến va kiểm soát tắc nghẽn dữ liệu. Nếu bộ thích ứng mạng trên bộ định tuyến


(router) không thể truyền đủ dữ liệu mà máy tính nguồn gửi đi, tầng mạng trên
bộ định tuyến sẽ chia sẻ dữ liệu thành những đơn vị nhỏ hơn.
Tầng mạng quan trọng nhất khi liên kết hai loại mạng khác nhau nh mạng
Ethernet với mạng Token Ring khi đó phải dùng một bộ tìm đờng (quy định bởi
tầng mạng) để chuyển các gói tin từ máy này sang máy khác và ngợc lại.
Đối với một mạng chuyển mạch gói (packet- switched network) gồm các tập
hợp các nút chuyển mạch gói nối với nhau bởi các liên kết dữ liệu.Các gói dữ
liệu đợc truyền từ một hệ thống mở tới một hệ thống mở khác trên mạng phải đợc chuyển qua một chuỗi các nút. Mỗi nút nhận gói dữ liệu từ một đờng vào
(incoming link) rồi chuyển tiếp nó tới một đờng ra (outgoing link) hớng đến đích
của dữ liệu . Nh vậy ở mỗi nút trung gian nó phải thực hiện các chức năng chọn
đờng và chuyển tiếp.
Ngời ta có hai phơng thức đáp ứng cho việc chọn đờng là phơng thức xử lý
tập trung và xử lý tại chỗ:
- Phơng thức chọn đờng xử lý tập trung đợc đặc trng bởi sự tồn tại
của một (hoặc vài trung tâm điều khiển mạng, chúng thực hiện việc
lập ra các bảng đờng đi tại từng thời điểm cho các nút và sau đó gửi
các bảng chọn đờng tới từng nút dọc theo con đờng đã đợc chọn đó.
Thông tin tổng thể của mạng cần dùng cho việc chọn đờng chỉ cần
cập nhập và đợc cắt giữ tại trung tâm điều khiển mạng.
- Phơng thức chọn đờng xử lý tại chỗ đợc đặc trng bởi việc chọn đờng
đợc thực hiện tại mỗi nút của mạng. Trong từng thời điểm , mỗi nút
phải duy trì các thông tin của mạng và tự xây dựng bảng chọn đờng
cho mình. Nh vậy các thông tin tổng thể của mạng cần dùng cho
việc chọn đờng cần cập nhập và đợc cất giữ tại mỗi nút.

Tầng liên kết dữ liệu (Data Link):
Là tầng mà ở đó ý nghĩa đợc gán cho các bit đợc truyền trên mạng. Tầng liên

kết dữ liệu phải quy định đợc các dạng thức, kích thớc , địa chỉ máy gửi và nhận
của mỗi gói tin đợc gửi đi. Nó phải xác định đợc cơ chế truy cập thông tin trên
mạng và phơng tiện gửi mỗi gói tin sao cho nó đợc đa đến cho ngời nhận đã
định.
Tầng liên kết dữ liệu có hai phơng thức liên kết dựa trên cách kết nối các máy
tính , đó là phơng thức điểm- điểm và phơng thức điểm- nhiều điểm. Với phơng thức điểm - điểm các đờng truyền riêng biệt đợc thiết lập để nối các cặp
máy tính lại với nhau. Phơng thức điểm- nhiều điểm tất cả các máy phân chia
chung một đờng truyền vật lý.
Tầng liên kết dữ liệu cũng cung cấp cách phát hiện và sửa lỗi cơ bản để đảm
bảo cho dữ liệu nhận đợc giống hoàn toàn với dữ liệu gửi đi. Nếu một gói tin có


lỗi không sửa đợc, tầng liên kết dữ liệu phải chỉ ra đợc cách thông báo cho nơi
gửi biết gói tin đó có lỗi để nó gửi lại.
Các giao thức tầng liên kết dữ liệu chia làm hai loại chính là các giao thức hớng ký tự và các giao thức hớng bit. Các giao thức hớng ký tự đợc xây dựng dựa
trên các ký tự đặc biệt của một bộ mã nào đó ( nh ASCII hay EBCDIC), trong khi
đó các giao thức hớng bit lại dùng các cấu trúc nhị phân( xâu bít ) để xây dựng
các phần tử của giao thức (đơn vị dữ liệu , các thủ tục), và khi nhận, dữ liệu sẽ đợc tiếp nhận lần lợt từng bit một.
Tầng vật lý (Physical):
Là tầng cuối cùng của mô hinh OSI, nó mô tả các đặc trng vật lý của mạng:
Các loại cáp để nối các thiết bị, các loại đầu nối đợc dùng, các dây cáp có thể dài
bao nhiêu.Mặt khác các tầng vật lý cung cấp các đặc trng điện của các tín hiệu
đợc dùng để khi chuyển dữ liệu trên cáp từ một máy này đến một máy khác của
mạng, kỹ thuật nối mạch điện tốc độ cáp truyền dẫn. Tầng vật lý không quy định
một ý nghĩa nào cho các tín hiệu đó ngoài các giá trị nhị phân là 0 và 1. ở các
tầng cao hơn của mô hình OSI ý nghiã của các bit ở tầng vật lý sẽ đợc xác định.
Một số đặc điểm của tầng vật lý:
- Mức điện thế.
- Khoảng thời gian thay đổi điện thế.
- Tốc độ dữ liệu vật lý.

- Khoảng đờng truyền tối đa.
2.2. Bộ giao thức TCP/IP:
TCP/IP Transmission Control Protocol/ Internet Protocol.
2.2.1. Tổng quan về bộ giao thức TCP/IP:
TCP/IP là bộ giao thức cho phép kết nối các hệ thống mạng không đồng
nhất với nhau. Ngày nay,TCP/IP đợc sử dụng rộng rãi trong các mạng cục bộ
cũng nh trên mạng Internet toàn cầu.
TCP/IP đợc xem là giản lợc của mô hình tham chiếu OSI với bốn tầng nh sau:
- Tầng liên kết mạng (Network Access Layer).
- Tầng Internet (Internet Layer).
- Tầng giao vận (Host- to Host Transport Layer).
- Tầng ứng dụng (Application Layer).
Applications
Transport
Internetwork
Network Interface
And
Hardware
Applications


TCP/UDP
ICMP
IP
ARP/RARP
Network Interface
And
Hardware

Hình 2-3: Kiến trúc TCP/IP

Tầng liên kết:
Tầng liên kết ( còn đợc gọi là tầng liên kết dữ liệu hay là tầng giao tiếp
mạng) là tầng thấp nhất trong mô hình TCP/IP , bao gồm các thiết bị mạng và
chơng trình cung cấp các thông tin cần thiết có thể hoạt động, truy nhập đờng
truyền vật lý qua thiết bị giao tiếp mạng đó.
Tầng Internet:
Tầng Internet (còn gọi là tầng mạng) xử lý quá trình gói tin trên mạng.
Các giao thức của tầng này bao gồm : IP(Internet Protocol), ICMP (Internet
Control Message Protocol), IGMP (Internet Group Messages Protocol).
Tầng giao vận:
Tầng giao vận phụ trách luồng dữ liệu giữa hai trạm thực hiện các ứng dụng
của tầng mạng. Tầng này có hai giao thức chính: TCP (Transmission Protocol) và
UDP (User Datagram Protocol).
TCP cung cấp một luồng dữ liệu tin cậy giữa hai trạm, nó sử dụng các cơ chế
nh chia nhỏ các gói tin của tầng trên thành các gói tin có kích thớc thích hợp cho
tầng mạng bên dới, báo nhận gói tin, đặt hạn chế thời gian time- out để đảm bảo
bên nhận biết đợc các gói tin đã gửi đi. Do tầng này đảm bảo tính tin cậy, tầng
trên sẽ không cần quan tâm đến nữa.